JPS59221465A - コンデンサ放電式内燃機関点火装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、磁石発電機の交流出力電圧を全波整流して点
火エネルギ蓄積用コンデンサを充電するようにしたコン
デンサ放電式内燃機関点火装置、に関するものである。

従来技術 ］ンデンサ放・電式の内燃機関点火装置として、交流電
圧を全波整流して点火エネルギ蓄積用コンデンサを充電
するようにした回路が知られている（例えば特公昭４３
−１７１３５　）。点火エネルギ蓄積用コンデンサの充
電に全波整流電圧を用いる場合には該コンデンサの充電
を効率良く行なうことができる利点があるが、反面、放
電制御用サイリスタが導通した際に前記コンデンサの放
電電流がサイリスタの保持電流以下に低下する前に全波
整光回路の出力電流がサイリスタを通して流れ、放電制
御用サイリスタのターンオフが困難になって前記コンデ
ンサの再充電ができなくなる欠点があった。この欠点を
解消するため、点火エネルギ蓄積用コンデンサの充電用
電源としてトランノスタ％振式ノＤｃ　−ＤＣコンバー
タを用いるものにおいては、放電制御用サイリスタに点
弧信号が印加されたときから暫時の時間前記ＤＣ−ＤＣ
コンノ々−タの発振を停止させるようにしだものがある
（例えば特開昭４９−８０４−３５）。しかし、磁石発
電機内に設けられたエキブイタコイルの交流出力電圧を
全波整流して点火エネルギ蓄私用コンデンサを充電する
ものにおいては、磁石発電機の回転中に交流出力′電圧
の発生を周期的に１暫時の時間停止させることはできな
いので、従来は専らエキサイタコイルの交流出力電圧を
半波整流して点火エネルギ蓄積用コンデンサを充電する
方式が用いられてきた。

発明の目的 このう＆明の目的は、磁石発電機内に設けられたエキサ
イタコイルの交流出力電圧を全波整流して点火エネルギ
蓄積用コンデンサを充電しても放電制御用サイリスクが
確実にしゃ断できるようにしたコンデンサ放電式内燃機
関点火装置を提供することにある。

発明の構成 本発明は、１次コイル及び２次コイルをもつ点火コイル
と、内燃機関の回転に同期して回転する磁石発電機内に
設けられ機関の回転によシ交流電圧を誘起するエキサイ
タコイルと、このエキサイタコイルの両端子間に接続さ
れて全波整流電圧を出力する全波整流回路と、前記点火
コイルの一次側に設けられ前記全波整流電圧で一方の極
性に充電される点火エネルギ蓄積用コンデンサと、導通
した際に前記コンデンサの電荷を前記点火コイルの一次
コイルに放電させるように設けられた放電制御用サイリ
スクと、機関の点火位置で前記サイリスタに点弧信号を
与える信号供給回路とを備えたコンデンサ放電式内燃機
関点火装置であ、°りて、さらに前記全波整流回路の直
流出力端子間に接続され前記信号供給回路からのサイリ
スク点弧信号で制御されて前記全波整流回路の直流出力
端子間を実質的に短絡する短絡スイッチ回路を備えて構
成されている。そして前記短絡スイッチ回路の導通期間
は、少なくとも前記サイリスクの導通によるコンデンサ
放市電流がサイリスクの保持電流以下まで低下して該サ
イリスタがターンオフするまで継続するように選定され
ている。　、上記のように構成すれば、サイリスクを流
れるコンブノザ放’ｉ［電流がサイリスクの保持電流以
下まで低下する前に全波整流回路の出力電流がサイリス
タを通って流れることがないので、サイリスクのターン
オフを確実におこなうことができる。

実施例 以下図面を参照して木兄りうを七の実施例とともに詳細
に説明する。

第１図は本発明の一実施例の電気回路を示したもので、
同図において１は内燃機関と同期回転する磁石発電機内
に配置されたエキサイクコイル、２は１次コイル２ａ及
び２次コイル２ｂからなる点火コイルであり、点火コイ
ルの１次及び２次コ１ル２ａ及び２ｂの一端は共通接続
されて接地されている。３は２次コイル２ｂに接続され
た点火プラグで、この点火プラグは図示しない機関の気
筒に取付けられている。エキサイタコイル１の一端１ａ
及び他端１ｂはそれぞれ単相全波整流器４の交流入力端
子４ａ及び４ｂに接続されている。

単相全波整流器４の正極性出力端子４Ｃはダイオード５
のアノードに接続され、全波整流回路４の負極性出力端
子４ｄは接地されている。夕ゝイオード５のカンードは
点火エネルギ蓄積用コンデンサ６の一端に接続され、こ
のコンデンサの他端は点火コイルの１次コイル２ａの非
接地側端子に接続されるとともにダンノリ略オード７の
アノードに接続されているＯダイオード７のカンードは
接地されている。ダイオード５０カンードとコンデンサ
６との接続点には放電制御用サイ１ノスタ８のアノード
が接続され、サイリスク８のカンードは接地されている
。サイリスタ８のダート・カン−１９間には、抵抗９と
信号供給回路ｌＯと７５；並夕Ｉｌ接続されている。信
号供給回路１０は、磁石発電機内に設けられ一端を接地
した信号コイル１１と、この信号コイル１１の他端にア
ノードを共通接続したダイオードｌ　２　、１２’とで
構成され、ダイオードｌ　２　、　ｌ　２’のカンード
が信号供給回路１０の非接地側端子１０ａとなってサイ
リスタ８のダートに接続されている。上記回路によシコ
ンデンサ放電式点火装随が構成され、エキサイタコイル
ｌに誘起する交流電圧は単相全波整流回路４で電流され
、その直流出力′電圧は整流回路４の正極性出力端子４
Ｃ→ダイオード５→コンデンサ６→ダンパダイオード７
及び点火コイルの１次コイル２ａ→整流回路４の負極性
出力端子４ｄの経路でコンデンサ６を図示の極性に充電
する。機関の点火位置で信・号供給回路１０から点弧信
号が発生するとサイリスタ８が導通し、充電されていた
コンデンサ６の電荷がサイリスタ８を通して点火コイル
２の１次コイル２ａに放電して、点火コイルの２次コイ
ル２ｂに誘起した高電圧により点火ゾラグ４で機関が点
火される。

本発明のコンデンサ放電式点火装置の上記実施例の回路
では、更に全波整流回路４の正極性出力４Ｃ及び接地間
にそれぞれコレクタ及びエミッタを接続したトランジス
タ１３が設けである。トランジスタ１３のペースは、信
号供給回路１０の非接地側出力端子１０ｍと一端を接地
した抵抗１４の他端とに接続されている。このトランジ
スタ１３は全波整流回路４の直流出力端子間を実質的に
短絡する短絡スイッチ回路を構成する。全波整流回路４
の正極性出力端子４Ｃと接地間にはまた抵抗１５及び１
６の直列回路からなる分圧回路が接続されている。抵抗
１５と１６との接続点にはツェナーダイオード１７のカ
ンードが接続され、ツェナーダイオード１７のアノード
はトランジスタ１３のペースにカンードを接続したダイ
オード１８のアノードに接続されている。上記の抵抗１
５及び１６とツェナーダイオード１７及びダイオード１
８とで電圧検出回路１９が構成され、該検出回路は全波
整流回路４の直流出力電圧の瞬時値が所定値以上になる
とトランジスタ１３にペース電流を与える。まだトラン
ジスタ１３及び抵抗１４と箱、圧検出回路１９とは、全
波整流回路４の直流出力端子４Ｃ及び４ｄ間の電圧を制
御する制御回路２０を構成し、信号供給回路１０にサイ
リス２８０点弧イ６号が発生している期間中トランジス
タ１３が導通して全波整流回路４の直流出力を短絡する
とともに、全波整流回路４の直流出力゛電圧の瞬時値が
所定値以上に上昇したときにはツェナーダイオード１７
が導通してトランジスタ１３を導通させ、全波整流回路
４の直流出力電圧の大きさを所定値に制限する。

上記実施？Ｊの点火装置においてエキサイタコイル１は
磁石発電機の回転によシ交流′也圧を発生し、また信号
コイルｌｌは機関の１点火ザイクルに１回パルス′亀圧
を発生する。＠２図はエキサイタコイルｌ及び信号コイ
ル１１にこのような電圧を発生させる磁石発電機の一例
を示しだもので、この磁石’ｉ６　％機は磁石回転子３
０と固定子４０とからなっている。磁石回転子３０は磁
性材料からなる椀状のフライホイール３１の内周壁に４
個の永久磁石３２．３２．・・・を等間隔に配置して固
定することによシ構成され、これらの永久磁石は内周側
の磁極が交互にＮ極及びＳ極となるようにフライホイー
ル３１の径方向に着磁されている。フライホイール３１
の底壁中央部にはデス３３が設けられ、該デス部３３を
機関の回転軸に嵌着させることによシ串、右回転子３０
を機関に取付けるようになっている。固定子４０は、両
端に磁極部を有する！・字形の鉄心４１及び４２にそれ
ぞれエキサイタコイルｌ及び発電コイル４３を巻装した
ものを１８０°対向位置に配設することによシ構成され
ている。発電コイル４３はランノの点灯やバッテリの充
電などのための低圧電源として使用されるものである。

鉄心４１及び４２の磁極部はそれぞれ磁石３２の内周側
磁極と空隙を介して対向するように配置されている。ま
たフライホイール３１の外周部には径方向に着磁された
小形の永久磁石３４が接着等により固着され、これと空
隙を介して対向する位置に、固定配置された鉄心４４に
信号コイル１１が巻装されている。第２図に示した例で
は磁石回転子３０が１回転すると発電コイル１には２ザ
イクルの交流電圧が誘起し、また永久磁石３４が鉄心４
４の磁極部を通過するときに信号コイルＪ１にｄ、■ザ
イクルのパルス電圧が誘起する。

次に上記実施１メ１１の動作を説明する。第２図の磁石
回転子３０が回転すると、エキザイタコイル１には、時
間ｔに対して第３図（ａ）のような無負荷波形を示す電
圧Ｖｅｏが誘起する。この電圧は全波整流回路４で全波
整流され、全波整流回路４の正極性出力端子４ｃには第
３図（ｂ）に鎖線で示した無負荷波形をもつ全波整流電
圧ＶＲＯが現われる。この整流電圧によりダイオード５
及び７を通して点火エネルギ蓄積用コンデンサ６に充電
電流が流れるので、全波整流器の正極性出力端子４ｃの
負荷時端子亀圧ｖＲの波形は第３図（ｂ）に実線で示し
たようになる。コンデンサ６は第１図に図示する極性に
充電され、その端子電圧■ｃの波形は第３図（、）に実
線で示すようになり、階段状に上昇して充電電圧Ｖｃ　
’！で充電される。機関の点火時期に信号コイル１１か
ら第３図（ｃ）に示す波形の点弧信号ｖｓが発生してそ
の瞬時値が時刻ｔ２で放電制御用サイリスタ８のトリガ
レベル■ｓに達するとこのサイリスタ８が導通し、電圧
ｖｃに充電されていたコンデンサ６の電荷がサイリスタ
８を通して点火コイル２の１次コイル２ａに急激に放電
する。

このときサイリスタ８を通る放電電流１１の波形は第３
図（ｆ）のようになる。１次コイル２ａにコンデンサ６
の放電電流が急激に流れると点火コイル２の２次コイル
２ｂに高電圧が誘起し、点火グラブ３に火花が飛んで機
関を点火する。本発明の点火装置においては、信号コイ
ル１１に発生する点弧信号ｖｓはまたトランジスタ１３
０ペースにも印加され、時刻ｔ工で点弧信号Ｖｓがトラ
ンジスタ１３のトリガレベルＶｔに達するとこのトラン
ジスタ１３が導通して全波整流回路４の直流出力端子４
ｃの電圧ｖＲを短絡する。点弧信号ＶｓＯ値が時刻ｔ３
で再びトランジスタ１３のトリガレベルＶｊ以下に低下
すると、トランジスタ・１３は再び非導通になって全波
整流回路４の直流出力端子４ｃの短絡は解除される。即
ち、点弧信号■８によってトランジスタＪ３が導通して
いる期間（Ｌ３ｔｅ）の間は全波整流回路４の出方電圧
■Ｒは実質的に短絡されて零となる。トランジスタ１３
が導通する時刻ｔ１　とサイリスタ８が導通する時刻ｔ
２とは略等しいので、全波整流回路４の出力用、圧が短
絡されている期間Ｔｓは略Ｔｓ＝ｔ３−ｔ２　となる。

ところで、サイリスタ８が導通してコンデンサ６の電荷
によりサイリスタ８を通る放電電流１１の縦続時間Ｔ（
第３図（ｆ）参照）は、点火コイルの１次コイル２ａ及
び２次コイル２ｂのインダクタンスをそれぞれＬｌ及び
Ｌ２、点火エネルギ蓄積用コンデンサ６及び点火コイル
２０２次側回路の静電容量をそれぞれｃｌ及びＣ２，１
次コイル２ａと２次コイル２ｂとの間の結合係数及びマ
ツチング係数をそれぞれｋ及びｕ　（＝　ＬＩ　Ｃ１／
Ｌ２　Ｃ２）とすれば、近似的に次式で表わされる。

本発明の点火装置では、全波整流回路４の出力が短絡さ
れている期間Ｔ８の値とサイリスタ８を通る放電電流ｌ
ｌの継続期間Ｔの値との関係が、機関の使用回転数範囲
内においてＴｓ　　Ｔ＞（サイリスタ８のターンオフタ
イム）となるように信号コイル１１からの点弧信号Ｖｓ
のパルス幅及び点火回路の定数の値が設定されている。

したがって、サイリスタ８を通る放電電流１１が終止し
た後にはじめて全波整流回路４の出方電圧が再び立上る
ので、全波整流回路４の出力電流によってサイリスタ８
の導通が持続される恐れがなく、サイリスタ８のしゃ断
とコンデンサ６の再充電とが確実にできる。

次に磁石発電機の回転数の中速領域において、全波移流
回路４の正極性出力端子４ｃの無負荷出力電圧ＶＲ’Ｏ
及び負荷時出力電圧■Ｒ′が第３図（ｂ）にそれぞれ鎖
線及び破線で示したように高くなって負荷時出力電圧■
Ｒ′の瞬時値が所定値Ｖｍをこえると、電圧検出回路１
９のツェナーダイオード１７に加わる電圧がツェナーレ
ベルに達し、このツｘ　ｆ　−＄イオード１７が導通し
てトランノスタ１３にベース電流を供給する。このため
トランジスタ１３が導通して全波整流回路４の直流出力
砲子４Ｃの１６；圧の値はｖｍに制限される。この場合
のコンブ゛ンサ６の端子電圧■ｃ′の波形は第３図（ｄ
）に破線で示したようになり、充ｍｌｈ圧の値は■□・
　に制限される。第４図は、コンデンサ６の充電電圧Ｖ
Ｃの回転数Ｎに対する特性で、上記の実施例の場合には
ＶｃＯ値は実線で示した曲線ａのように中速領域におい
て一定値■□に制限される。電圧検出回路１９と短絡ス
イッチ回路としてのトランジスタ１３とを有しないコン
デンサ放電式点火装置の場合には、第４図に破線で示し
た曲線すのように、コンデンサ６の充電′電圧Ｖｃは特
に中速領域において著しく高くなり、コンデンサ６には
ｉｔ軍圧が高いものが必要となる。

上記実施例においては、点火エネルギ蓄積用コンデンサ
６を点火コイルの１次コイル２＆に対して直列に設け、
放電制御用サイリスタ８をコンデンサ６と１次コイル２
ａとの直列回路に対して並列に設けているが、コンデン
ザ放電式の点火回路はサイリスタ８が導通したときにコ
ンデンサ６の電荷を１次コイル２ａに放電させるように
なっていればよく、例えば第１図においてコンデンサ６
とサイリスタ８の位置を入れ替えることもできる。

マタタンパーダイオード７は省略することができる。

また上記の実施例では、電圧検出回路１９は分圧抵抗１
５及び１６とツェナーダイオード１７及びダイオード１
８とによって構成したが、例えばツェナーダイオードと
限流抵抗との直列回路を全波整流回路の正極性出力端子
４ｃとトランジスタ１３のベースとの間に直接接続して
もよい。さらに上記実施例では磁石発電機は４極構成の
ものであるが、２極以上の多極のものであればすべて使
用できる。また信号供給回路１ｏの信号コイル１１は別
個の信号発電機に設けてもよく、あるいは信号供給回路
１０として従来公知の光電式や単安定マルチバイブレー
タ式のものを使用することもできる。尚上記実施例では
、全波整流回路４として単相全波グリッツ結果の整流回
路を用いているが、エキザイタコイルｌに中間端子を設
けて２相半波整流回路により全波整流出力を得るように
することもできる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、放電制御用サイリスクが
導通している期間中は、全波整流回路の出力端を短絡し
て点火エネルギ蓄積用コンデンサを充電するための全波
整流回路が放電制御用サイリスタに印加されるのを阻止
するので、放電制御用サイリスタのしゃ断を確実に行な
うことができて点火装置の誤動作が防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の回路を示す接続図、第２図
は本発明で用いる磁石発電機の一例を示した正面図、第
３図は第１図の実施例の各部の電（圧及び霜、流の波形
図、第４図は本発明の一実施例について回転数に対する
点火エネルギ蓄禎用コンデンザ充電電圧の特性を示した
一図である。 ｌ・・・エキザイタコイル、２・・・点火コイル、３・
・・点火プラグ、４・・・全波整流回路、６・・・点火
エネルギ蓄積用コンデンサ、５，７・・・ダイオード、
８・・・放電制御用サイリスク、ｉｏ・・・信号供給回
路、１３・・・トランジスタ（短絡スイッチ回路）、１
９・・・電圧検出回路、２０・・・短絡制御回路。 第３冊

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 点火コイルと、内燃機関の回転に同期して回転する磁石
   発電機内に設けられ機関の回転により交流電圧を訪起す
   るエキサイタコイルと、前記エキサイタコイルに接続さ
   れ該エキサイタコイルの某流出力を整流して全波整流電
   圧を出力する全波整流回路と、前記点火コイルの一次側
   に設けられ前記全波整流電圧で一方の極性に充電される
   点火エネルギ蓄積用コンデンサと、導通した際に前記コ
   ンデンサの電荷を前記点火コイルの一次コイルに放電さ
   せるように設けられ１ｊ放電制御用サイリスクと、機関
   の点火位置で前記サイリスタに点弧信号を与える信号供
   給回路とを備えてなるコンデンサ放電式内燃機関点火装
   置において、前記全波整流回路の直流出力端子間に接続
   され前記信号供給回路からのサイリスク点弧信号で制御
   されて前記全波整流回路の直流出力端子間を実質的に短
   絡する短絡スイッチ回路を備え、該短絡スイッチ回路の
   導通期間は少なくとも前記サイリスタがターンオフする
   まで継続するように設定されていることを特徴とするコ
   ンデンサ放電式内燃機関点火装置。